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Kardiopulmonale Reanimation im Weltall

Aufgrund der Entwicklungen in der Raumfahrt besteht reges Interesse an der Erforschung der Physiologie des Menschen in Schwerelosigkeit (Gravitation ≈ 0 G), um etwaige medizinische Probleme für Astronauten beziehungsweise Menschen im All auszumachen und diesen prophylaktisch entgegenzuwirken.

Ein Flug ins All ist für viele Menschen bereits ein Kindheitstraum. In den vergangenen Jahrzehnten ist dieser Traum allerdings nur für wenige Menschen Realität geworden. Seit dem ersten bemannten Raumflug von Yuri Gagarin, am 12. April 1961, sind bis dato mehr als 550 Menschen ins All geflogen und haben über 140 Lebensjahre im Weltraum verbracht. Nicht zuletzt verkörpert die menschliche Raumfahrt eine internationale Kooperation der Wissenschaften, welche bisher viele Errungenschaften auf verschiedensten Gebieten hervorgebracht hat. Der bemannte Raumflug wird auch in Zukunft einen hohen (wissenschaftlichen) Stellenwert einnehmen. Darüber hinaus bleibt abzuwarten, wie und wohin überhaupt sich die menschliche Zivilisation in den nächsten Jahrzehnten und Jahrhunderten weiterentwickeln wird.

Aufgrund dieser Entwicklungen besteht reges Interesse an der Erforschung der Physiologie des Menschen in Schwerelosigkeit (Gravitation ≈ 0 G), um etwaige medizinische Probleme für Astronauten beziehungsweise Menschen im All auszumachen und diesen prophylaktisch entgegenzuwirken. Das Management von ernsthaften Erkrankungen oder Verletzungen von Astronauten ist auch schon in circa 400 hkm, auf der Internationalen Space Station (ISS), aber auch bei zukünftigen Langzeitmissionen eine besondere Herausforderung. Diese prinzipiell lebensfeindliche Umgebung ist komplex und bedarf daher der Entwicklung angepasster Konzepte. Neben vielen Adaptationsvorgängen und potenziellen Problemen durch reduzierte oder nicht vorhandene Schwerkraft sind besonders kardiale Probleme von großer Bedeutung. Aufgrund der immensen Auswirkung auf die gesamte Mission ist der kardiopulmonale Kreislaufstillstand einer der ungünstigsten Ereignisse und bedarf dabei besonderer Beachtung.

Physiologische Veränderungen im All

Kurzzeitige und länger andauernde Schwerelosigkeit hat eine ausgeprägte Wirkung auf den menschlichen Körper und auf nahezu alle anderen Organsysteme. Hierbei spielen unter anderem die Knochendemineralisierung, die Skelettmuskelatrophie, eine Immundysregulation, eine Reduktion des Plasmablutvolumens und eine Reduktion der Blutzellen, aber auch eine Verringerung der pulmonalen Funktion, eine große Rolle. Wenngleich diese Probleme oft nicht akut den menschlichen Körper in dessen Funktion bedrohen, begünstigen sie dennoch weitere sekundäre Probleme, die wiederum im Verlauf relevant werden können. Zum Beispiel unterliegt der Körper einem relativen Volumenshift nach kranial, welcher deutliche Wirkungen auf das kardiovaskuläre System, aber auch die Hirndurchblutung beziehungsweise Hirnfunktion haben kann.

Kardiale Probleme

Von besonderer Relevanz sind kardiale Probleme während des Aufenthalts in Schwerelosigkeit. Supraventriukuläre und ventrikuläre Extrasystolen (SVES, VES) wurden bei bis zu 30 % aller Astronauten während anstrengender Aktivitäten beobachtet. Auch potenziell lebenslimitierende Arrhythmien, wie Supra- aber auch ventrikuläre Tachykardien wurden in diesem Zusammenhang beobachtet: Ein Bigeminus mit einhergehender Synkope aufgrund einer Hypokaliämie, ebenso kurze Episoden einer ventrikulären Tachykardie (VT) wurden bereits beschrieben. Auch wenn diese Ereignisse bisher selten waren, stellen sie eine große Bedrohung mit möglichen lebenslimitierenden Folgen und eine Gefahr für die Mission dar.

Der akute Myokardinfarkt ist ein Ereignis, welcher häufig zu Herz-Kreislauf-Stillständen führt. Derzeit sind die meisten Astronauten Männer mittleren Alters. Sie unterliegen, wenngleich sie sehr genau und kontinuierlich untersucht werden, per se statistisch einem erhöhten kardiovaskulären Risiko. Untersuchungen der letzten Jahre ergaben, dass das Risiko für einen Myokardinfarkt bei Männern im vergleichbaren Alter in der Normalbevölkerung bei ungefähr 0,4 % pro Jahr liegt.

Herz-Kreislauf-Stillstand

Auch wenn das Risiko für ernsthafte medizinische Probleme im All gering ist, alle Raumfahrer medizinisch engmaschig und gut untersucht werden, besteht nichtsdestotrotz die Möglichkeit, dass ein Astronaut in Schwerelosigkeit einen Kreislaufstillstand erleidet und reanimiert werden muss. Dieses Risiko begründet sich auch nicht ausschließlich auf (patho)physiologische Änderungen und Vorerkrankungen, sondern wird auch durch unerwartet auftretende Ereignisse (z. B. Trauma) begünstigt. Das Risiko ist sehr gering und bis dato ist kein solcher Fall bekannt. Andererseits kann die spezifische Umgebung das Risiko im Vergleich zur Normalbevölkerung weiter erhöhen (z. B. Unfälle durch Stromschläge, Trauma, Arrhythmien, Volumenshift). Seit Beginn der bemannten Raumfahrt werden deshalb verschiedene Untersuchungen zur notfallmedizinischen Versorgung durchgeführt. Dabei dienen besonders Parabelflüge als Basis für neue Erkenntnisse über die Anwendbarkeit und Effektivität von Reanimationstechniken in Schwerelosigkeit.

Lesen Sie den gesamten Beitrag hier: Kardiopulmonale Reanimation im Weltall

aus der Zeitschrift: Flug und Reisemedizin 4/2018

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